OPTIMASI DISTRIBUSI AIR BERSIH
DI ASRAMA TPB IPB
ZAENAL MUTTAQIN
DEPARTEMEN MATEMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN
SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Optimasi Distribusi Air Bersih di Asrama TPB IPB adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor.
ABSTRAK
ZAENAL MUTTAQIN. Optimasi Distribusi Air Bersih di Asrama TPB IPB. Dibimbing oleh AMRIL AMAN dan FARIDA HANUM.
Masalah utama proses distribusi air bersih ialah efektivitas penggunaan pompa. Ketika pompa dihidupkan akan terjadi lonjakan arus listrik yang membuat pompa mengonsumsi daya listrik lebih besar daripada biasanya, sehingga daya awal pompa jauh lebih besar daripada daya normalnya. Dalam karya ilmiah ini dibahas masalah distribusi air bersih di asrama TPB IPB. Masalah tersebut dimodelkan ke dalam pemrograman linear integer dan diselesaikan menggunakan software LINGO 11.0. Dari komputasi model tersebut diperoleh hasil berupa penjadwalan pengoperasian pompa yang meminimumkan konsumsi energi listrik. Kata kunci: distribusi air, optimasi, penjadwalan pompa
ABSTRACT
ZAENAL MUTTAQIN. Optimization of Water Distribution at TPB IPB Dormitory. Supervised by AMRIL AMAN and FARIDA HANUM.
One of the main issues of water distribution process relates to effectiveness of pumps operation. When a pump was turn on there will be a power surge that makes it requires higher power, such that initial power is much greater than normal power. In this manuscript, optimal use of pump for the water distribution at TPB IPB dormitory is discussed. That problem was modeled into an integer linear programming and solved by using LINGO 11.0 software. The model is solved to obtain the pump operation scheduling which minimize energy consumption of electricity.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains
pada
Departemen Matematika
OPTIMASI DISTRIBUSI AIR BERSIH
DI ASRAMA TPB IPB
ZAENAL MUTTAQIN
DEPARTEMEN MATEMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Skripsi : Optimasi Distribusi Air Bersih di Asrama TPB IPB Nama : Zaenal Muttaqin
NIM : G54070044
Disetujui oleh
Dr Ir Amril Aman, MSc Pembimbing I
Dra Farida Hanum, MSi Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Toni Bakhtiar, MSc Ketua Departemen
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah dengan judul Optimasi Distribusi Air Bersih di Asrama TPB IPB ini berhasil diselesaikan. Penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Dr Ir Amril Aman, M.Sc dan Ibu Dra Farida Hanum, M.Si selaku pembimbing, atas semua nasihat, bimbingan, dan arahan yang telah diberikan kepada penulis selama ini,
2. Bapak Drs. Prapto Tri Supriyo, M.Kom selaku dosen penguji yang telah banyak memberikan saran,
3. Orang tua (Bapak Radimin dan Ibu Titin), kakakku (Teh Ela dan A Asep), dan adikku (Iim) atas doa, dukungan, dan semangat yang diberikan pada penulis, 4. Pak Yono, Bu Susi, Mas Deni, serta staf Tata Usaha di Departemen
Matematika yang telah mempermudah pelayanan administrasi,
5. Rizal, Mia, Ina, dan Ririn, sahabat seperjuangan yang selalu memotivasi penulis, serta keluarga besar IKC yang selalu ada di hati penulis.
6. Heru, Dimas, Rusiva, Bang Je, Mas Habib, Majid, Bayu, Aslimah, Miyasiwi, Hilda, Ifit, Dian, Can-can, Tiska, dan seluruh keluarga besar Senior Resident yang mendoakan dan mendukung penulis,
7. Yogi, Aqil, Tyas, Imam, Ikhsan, dan semua teman Matematika 44 yang telah memberikan sharing pengalaman kepada penulis, serta adik-adik Matematika yang sebimbingan atas doa dan dukungannya,
8. semua pihak yang telah membantu dalam proses penyusunan karya ilmiah ini. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL viii
DAFTAR LAMPIRAN viii
PENDAHULUAN 1
Latar belakang 1
Tujuan 1
Manfaat 2
LANDASAN TEORI 2
Proses Distribusi Air Bersih 2
Pemograman Linear 2
Kendala Sebab-Akibat 2
Kondisi Logika dan Kendala Ekstra 2
MASALAH DISTRIBUSI AIR BERSIH DI ASRAMA TPB IPB 3 Deskripsi Masalah Distribusi Air Bersih di Asrama TPB IPB 3
Formulasi Masalah dalam Model Matematika 6
HASIL DAN PEMBAHASAN 9
Pengujian Model 9
Implementasi Model 19
SIMPULAN DAN SARAN 21
Simpulan 21
Saran 22
DAFTAR PUSTAKA 22
LAMPIRAN 23
DAFTAR TABEL
1 Data pompa 4
2 Data tangki 4
3 Data kebutuhan air asrama 5
4 Data pompa pada Skenario 1 9
5 Data kebutuhan air asrama pada Skenario 1 10
6 Data tangki pada Skenario 1 10
7 Hasil komputasi Skenario 1 11
8 Kondisi volume air tangki pada Skenario 1 12
9 Debit air di dalam pipa pada Skenario 1 13
10 Hasil komputasi Skenario 2 14
11 Kondisi volume air tangki pada Skenario 2 15
12 Data pompa pada Skenario 3 15
13 Hasil komputasi Skenario 3 16
14 Kondisi volume air tangki pada Skenario 3 17
15 Data tangki pada Skenario 4 17
16 Hasil komputasi Skenario 4 18
17 Kondisi volume air tangki pada Skenario 4 19
18 Hasil komputasi 20
19 Kondisi volume air tangki 20
DAFTAR LAMPIRAN
1 Tarif dasar listrik layanan sosial 23
2 Data pengukuran kapasitas produksi WTP 23
3 Data pemakaian air aktual asrama TPB IPB 23
4 Sintaks program LINGO 11.0 untuk masalah optimasi distribusi
air bersih 24
5 Hasil perhitungan dengan software LINGO 11.0 26
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Air merupakan kebutuhan penting bagi semua orang. Keberadaannya sangat dibutuhkan untuk aktivitas kebersihan sehari-hari seperti mandi, mencuci, dan buang air. Di lingkungan tempat tinggal seperti asrama kampus, air bersih sangat dibutuhkan dalam kapasitas yang cukup besar. Kebutuhan air di asrama umumnya diperkirakan berdasarkan jumlah penghuninya.
Asrama TPB IPB (Tingkat Persiapan Bersama Institut Pertanian Bogor) merupakan salah satu asrama yang berada di dalam lingkungan kampus IPB Dramaga, yang dikhususkan untuk tempat tinggal mahasiswa baru. Jumlah mahasiswa baru yang diterima IPB pada tahun 2010 sebanyak 3 754 orang (IPB 2010). Besarnya pemakaian air aktual untuk asrama TPB IPB 703.86 m3/hari (Apriyanto 2011).
Untuk mengatasi kebutuhan tersebut pihak IPB memiliki sistem pengolahan air bersih yang disebut WTP (Water Treatment Plant). Dengan kapasitas produksi air bersih sekitar 65.95 m3/jam, WTP ini mampu memenuhi kebutuhan air di asrama (Apriyanto 2011).
Untuk dapat digunakan oleh seluruh penghuni asrama, air bersih perlu didistribusikan. Proses distribusi air bersih di asrama TPB IPB menggunakan sejumlah pompa sebagai tenaga pendorong air. Air hasil produksi ini disimpan di dalam tangki penampungan, kemudian dipompa menuju tangki-tangki yang lebih tinggi sehingga air dapat langsung digunakan oleh penghuni asrama.
Poses pendistribusian air bersih dalam jumlah besar, memerlukan pompa yang berdebit dan bertenaga besar. Pompa yang bertenaga besar akan mengonsumsi daya listrik yang besar juga. Daya awal yang dikonsumsi pompa ketika start up jauh lebih besar daripada daya normal, sehingga pompa akan mengonsumsi listrik lebih besar jika sering terjadi start up. Masalah yang terjadi adalah kebutuhan air di asrama yang tidak menentu setiap jamnya membuat kondisi tangki perlu diisi sewaktu-waktu. Hal ini akan membuat kerja pompa menjadi tidak teratur. Penggunaan pompa yang tidak teratur akan berdampak pada tidak terkontrolnya biaya listrik. Pompa yang sering dihidupkan berkali-kali, mengakibatkan energi listrik yang dikonsumsinya menjadi semakin besar. Hal ini menyebabkan besarnya biaya listrik yang harus dibayarkan. Oleh karena itu diperlukan suatu penjadwalan pompa untuk meminimumkan konsumsi energi listrik.
Tujuan
Manfaat
Manfaat yang dapat diperoleh dari penelitian ini idalah :
1 memberikan gambaran penjadwalan pompa untuk meminimumkan biaya listrik, 2 memberikan informasi efektivitas penggunaan pompa.
LANDASAN TEORI
Kendala Sebab-Akibat
Kendala yang memiliki hubungan sebab-akibat dalam pemrograman linear tidak bisa langsung diinput ke dalam model. Oleh karena itu, kendala tersebut harus dikonversi terlebih dahulu ke dalam bentuk pertaksamaan linear. Contoh “nilai � positif jika dan hanya jika � bernilai 1”atau “�> 0↔ � = 1"
Kendala �> 0→ �= 1, berbentuk implikasi dan dapat diubah menjadi bentuk pertidaksamaan :
� − �� 0,
dengan � adalah koefisien yang menyatakan batas atas dari variabel � atau
� �.
Sebaliknya, bentuk � = 1→ �> 0 dapat diubah menjadi pertaksamaan :
�– �� 0,
dengan � adalah koefisien yang menyatakan batas bawah dari variabel � atau
� �, sehingga kendala bentuk �> 0↔ � = 1 memiliki dua pertidaksamaan sebagai berkut:
�– �� 0,
�– �� 0.
(Williams 2005)
Kondisi Logika dan Kendala Ekstra
Kendala ekstra adalah tambahan kendala yang terjadi karena kendala yang harus dipenuhi itu terdapat kondisi logika matematika yang lebih kompleks, biasanya menggunakan satu atau lebih kata penghubung. Kata penghubung yang digunakan dalam kondisi logika ini ialah :
“ ” menyatakan “atau”, “ ” menyatakan “dan”,
“~” menyatakan “bukan / tidak “, “→” menyatakan “jika...maka...”, “↔” menyatakan “...jika hanya jika...”.
Kata penghubung ini digunakan untuk menghubungkan beberapa proposisi sehingga membentuk sebuah proposisi yang lebih kompleks.
Misalkan benar ↔ � = 1, dengan δi adalah bernilai 1 jika proposisi
benar dan bernilai 0 jika proposisi salah, maka terdapat hubungan equivalensi antara proposisi dengan δ ialah sebagai berikut :
1 2 ekuivalen dengan �1 = 1,�2 = 1;
∼ 1 ekuivalen dengan �1 = 0 atau 1− �1 = 1; 1 → 2 ekuivalen dengan �1− �2 0;
1 ↔ 2 ekuivalen dengan �1− �2 = 0.
(Williams 2005)
MASALAH DISTRIBUSI AIR BERSIH
DI ASRAMA TPB IPB
Deskripsi Masalah Distribusi Air Bersih di Asrama TPB IPB
Pendistribusian air bersih di asrama TPB IPB menggunakan pompa untuk mendorong air. Air bersih yang diproduksi WTP dipompa dari tangki yang rendah menuju tangki yang lebih tinggi, selanjutnya dari tangki yang paling tinggi air dapat didistribusikan ke asrama. Penggunaan pompa menjadi rutinitas keseharian yang perlu dijadwalkan. Salah satu cara untuk memperoleh jadwal pompa yang optimal dapat menggunakan metode pemograman linear.
Asrama TPB memiliki jaringan distribusi dengan 3 lokasi penempatan pompa dan 4 buah tangki air yang terhubung oleh 12 buah pipa. Gambar jaringan air bersih dapat dilihat pada Gambar 1.
Gambar 1 Jaringan distribusi air bersih
Kondisi start up terjadi hanya jika pada jam sebelumnya pompa tidak dihidupkan selama 1 jam penuh. Sebaliknya, jika pada jam sebelumnya pompa menyala selama 60 menit, maka pompa tidak perlu start up sama sekali.
Tabel 1 Data pompa
Pompa Daya (kW) Debit
Normal Awal (m3/ jam) (m3/10 menit) Lokasi pertama
Pompa 1 18 108 36 6
Pompa 2 24 144 60 10
Lokasi kedua
Pompa 3 18 108 90 15
Lokasi ketiga
Pompa 4 15 90 60 10
Tangki dalam jaringan ini ialah dua GWT (Ground Water Tank), satu tangki menara, dan satu tangki fiber. Setiap tangki memiliki batas volume maksimum dan minimum. Batas ini digunakan sebagai patokan agar tangki selalu dalam keadaan terisi air. Volume awal telah ditentukan. Data tangki dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2 Data tangki
Tangki Vmaks (m3)a Vmin (m3) Vawal (m3)
GWT 1b 300 50 200
GWT 2 300 50 200
Menara 66 10 60
Fiber 30 5 25
a
Vmaks: volume maksimum tangki, Vmin:volume minimum tangki, Vawal: volume mula-mula tangki; bGWT : Ground Water Tank.
Tabel 3 Data kebutuhan air asrama
Waktu Debit (m
3 /jam)
Asrama Putra Asrama Putri
01.00 – 01.59 0 0
02.00 – 02.59 0 0
03.00 – 03.59 0 0
04.00 – 04.59 5 5
05.00 – 05.59 13 16
06.00 – 06.59 26 32
07.00 – 07.59 26 32
08.00 – 08.59 13 16
09.00 – 09.59 13 16
10.00 – 10.59 13 16
11.00 – 11.59 13 16
12.00 – 12.59 13 16
13.00 – 13.59 13 16
14.00 – 14.59 13 16
15.00 – 15.59 13 16
16.00 – 16.59 26 32
17.00 – 17.59 26 32
18.00 – 18.59 26 32
19.00 – 19.59 13 16
20.00 – 20.59 13 16
21.00 – 21.59 13 16
22.00 – 22.59 13 16
23.00 – 23.59 5 5
00.00 – 00.59 0 0
Subtotal 322 394
Untuk membatasi permasalahan distribusi air bersih ini, maka digunakan beberapa asumsi sebagai berikut :
1 lokasi pompa dan banyak pompa sudah ditentukan, 2 sumber listrik semua pompa adalah sama,
3 daya awal pompa sebesar 6 kali daya normalnya, 4 daya awal pompa terjadi selama 0.2 detik saat start up, 5 pompa yang menyala dihitung dengan satuan puluhan menit, 6 jika pompa menyala pada jam pertama dianggap start up pertama, 7 hanya 1 pompa yang dapat dihidupkan setiap jamnya di lokasi pertama, 8 terjadi selisih besar volume air setiap tangki pada jam pertama di hari ini dan
hari berikutnya,
9 debit pompa dianggap konstan,
Formulasi Masalah dalam Model Matematika
Berdasarkan deskripsi masalah dan data yang didapatkan maka dapat dibuat formulasi masalah tersebut ke dalam bentuk Integer Linear Programming (ILP). Bentuk formulasi masalah tersebut ialah sebagai berikut :
Indeks
i = waktu; i = 1, 2, ..., 24 k = pompa; k = 1, 2, 3, 4 p = pipa; p = 1, 2, ..., 12 t = tangki; t = 1, 2, 3, 4 Parameter
α = koefisien waktu untuk 1 kali start up pompa c = biaya per kWh (Rp./kWh)
Dk = daya pompa k (kW)
Fk = daya awal pompa k (kW)
Qk = debit pompa k (m3/10 menit)
Qai = debit permintaan air asrama putra pada waktu ke-i (m3/jam)
Qbi = debit permintaan air asrama putri pada waktu ke-i (m3/jam)
Qs = debit suplai atau produksi air bersih (m3/jam)
Vmaxt = batas maksimum volume air di dalam tangki t (m3)
Vmint = batas minimum volume air di dalam tangki t (m3)
Vawalt = volume air mula – mula di dalam tangki t (m3)
Berdasarkan pada asumsi yang digunakan dan data pada Lampiran 1 dan 2, maka :
Koefisien waktu untuk 1 kali start up (α) adalah 0.2 3600 jam.
Biaya listrik per kWh (c) adalah Rp. 900,-/kWh.
Debit produksi (Qs) adalah 65.95 m3/jam. Variabel
�, = 1 0
; jika pompa k menyala pada waktu ke-i ; lainnya
�, = 1 0
; jika pompa k mati atau menyala kurang dari 60 menit pada waktu ke-i ; lainnya Qi,p = debit di pipa p pada waktu ke-i (m3/jam)
Vi,t = volume air di tangki t pada waktu ke-i (m3)
Tt = volume air di tangki t pada waktu pertama di hari berikutnya (m3)
Xi,k = lamanya pompa k menyala pada waktu ke-i (puluhan menit)
, = 1
0
; jika pompa k start up pada waktu ke-i ; lainnya Fungsi objektif
Fungsi objektif dari masalah ini ialah meminimumkan energi listrik yang dikonsumsi oleh pompa setiap hari, yaitu sebagai berikut :
min = 1
6.� . , +�.� . ,
∀ ,
Dengan start up berlangsung 0.2 detik : � = 0.2 3600 =
1 6.
min = 1
6.� . , + 1 6.
1
3000.� . ,
∀ ,
= 1
600. 100.� . , + 1
30.� . ,
∀ , sehingga fungsi objektif menjadi :
min = 100.� . , + 1
30.� . ,
∀ ,
sedangkan fungsi biaya per hari ialah biaya kwh dikalikan dengan besarnya energi listrik yang dikonsumsi dalam 1 hari :
900.1
6. � . , + 1
3000.� . ,
∀ ,
Kendala
1. Kendala integer
�, ,�, , , ∈ {0,1} , ∈ 0,1,2,… , ∀ , 2. Kondisi awal tangki
�1, =�awal , ∀
3. Debit pipa pertama tidak melebihi debit suplai air bersih
�,1 � , ∀
4. Debit pipa yang menuju asrama adalah debit permintaan
�,11 = �
�,12 = � , ∀
5. Kendala berikut ini menjelaskan bahwa :
Kebutuhan air selalu terpenuhi setiap waktu
�,3+�,4 � +�
�,3 � , ∀
Di setiap tangki selalu ada cadangan air setiap saat
�, �max
�, �min
� �max
� �min , ∀ ,
6. Lamanya pompa bekerja di setiap jam
, 6 , ∀ ,
7. Di lokasi pertama hanya dihidupkan 1 pompa
�, 2
=1
1 , ∀
8. Kendala delta : variabel delta k bernilai 1 jika dan hanya jika pompa k menyala pada waktu yang sama
, −6.�, 0
9. Kendala lamda : variabel lamda k bernilai 1 jika dan hanya jika pompa k mati atau menyala kurang dari 60 menit pada waktu yang sama.
, + 6.�, 6
, +�, 6 , ∀ ,
10. Kendala start up : terjadi start up jika pompa dinyalakan pada saat ini dan pompa dalam keadaan mati atau menyala kurang dari 60 menit pada waktu sebelumnya
�, +�−1, − , 1
�1, − 1, 0 , ∀ ; = 2, 3,…, 24
11. Kendala lokasi pompa : debit pipa yang terhubung langsung dengan pompa adalah debit pompa yang menyala
Lokasi pompa pertama
�,2 = , � 2
=1
, ∀
Lokasi pompa kedua
�,5 = ,3�3 , ∀
Lokasi pompa ketiga
�,6 = ,4�4 , ∀
12. Kendala cabang : total debit air di dalam pipa menuju suatu cabang sama dengan total debit air yang keluar dari cabang.
Cabang pertama
�,2 =�,3+�,4 , ∀
Cabang kedua
�,7 =�,8+�,9 , ∀
Cabang ketiga
�,9+�,10 =�,11 , ∀
13. Kendala volume tangki : volume air di dalam tangki pada waktu berikutnya dipengaruhi oleh debit pipa yang masuk dan keluar tangki pada waktu sekarang.
Tangki pertama
�,1 = �−1,1+�−1,1− �−1,2 , = 2,3,…,24
Tangki kedua
�,2 = �−1,2+�−1,3− �−1,5 − �−1,6 , = 2,3,…,24
Tangki ketiga
�,3 = �−1,3+�−1,4+�−1,5 − �−1,7− �−1,12 , = 2,3,…,24
Tangki keempat
�,4 = �−1,4+�−1,6+�−1,8 − �−1,10 , = 2,3,…,24
14. Kendala volume tangki hari besok : volume air untuk waktu pertama pada hari berikutnya dipengaruhi oleh debit pipa yang masuk dan keluar tangki pada waktu terakhir hari ini
Tangki pertama
�1 = �24,1+�24,1− �24,2
Tangki kedua
�2 =�24,2+�24,3− �24,5− �24,6
�3 =�−1,3+�24,4+�24,5− �24,7− �24,12
Tangki keempat
�4 =�24,4+�24,6+�24,8− �−1,10
15. Kendala selisih volume air waktu pertama pada hari ini dan hari berikutnya tidak lebih besar dari 10 m3. � − �1, 10
� − �1, −10 0
� − �1, + 10 0 , ∀
16. Kendala ketaknegatifan, memastikan bahwa
Besarnya debit permintaan asrama putra dan putri, serta debit air yang mengalir pada setiap pipa lebih besar atau sama dengan nol
� 0
� 0
�,� 0 , ∀ ,�
Durasi pompa menyala lebih besar atau sama dengan nol
, 0 , ∀ ,
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pengujian Model
Formulasi masalah dalam model matematika yang telah dipaparkan akan diuji ke dalam beberapa skenario uji. Untuk menguji pemilihan pompa yang harus digunakan, diperlukan beberapa kondisi perubahan pada parameter yang sesuai dengan skenario.
Skenario 1
Dalam Skenario 1, debit pompa dibuat lebih besar daripada total debit kebutuhan dan daya awal salah satu pompa dibuat paling besar. Data pompa yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 4 dan data kebutuhan air pada Tabel 5. Kondisi volume awal tangki pada Skenario 1 ini dapat dilihat pada Tabel 6. Dalam Skenario 1 ini debit suplai dibuat cukup besar, yaitu 650.95 m3/jam.
Tabel 4 Data pompa pada Skenario 1
Pompa Daya (kW) Debit
Normal Awal (m3/ jam) (m3/10 menit)
Lokasi pertama
Pompa 1 18 1 000 180 30
Pompa 2 24 100 000 180 30
Lokasi kedua
Pompa 3 18 1 000 180 30
Lokasi ketiga
Tabel 5 Data kebutuhan air asrama pada Skenario 1
Waktu Debit (m
3 /jam) Astra Astri 01.00 – 01.59 0 0 02.00 – 02.59 0 0 03.00 – 03.59 0 0 04.00 – 04.59 0 0 05.00 – 05.59 0 0 06.00 – 06.59 0 0
07.00 – 07.59 80 80
08.00 – 08.59 80 80
09.00 – 09.59 80 80
10.00 – 10.59 80 80
11.00 – 11.59 80 80
12.00 – 12.59 80 80
13.00 – 13.59 80 80
14.00 – 14.59 80 80
15.00 – 15.59 80 80
16.00 – 16.59 80 80
17.00 – 17.59 80 80
18.00 – 18.59 80 80
19.00 – 19.59 80 80
20.00 – 20.59 80 80
21.00 – 21.59 80 80
22.00 – 22.59 80 80
23.00 – 23.59 80 80
00.00 – 00.59 0 0
Subtotal 1 360 1 360
Tabel 6 Data tangki pada Skenario 1 Tangki Vmaks (m3)a Vmin (m3) Vawal (m3)
GWT 1b 300 0 0
GWT 2 300 0 0
Menara 100 0 0
Fiber 100 0 0
a
Vmaks: volume maksimum tangki, Vmin:volume minimum tangki, Vawal: volume mula-mula tangki; bGWT : Ground Water Tank.
memenuhi total debit kebutuhan air. Pompa 1 dihidupkan sebanyak 6 kali dengan total jam kerja pompa selama 910 menit.
Tabel 7 Hasil komputasi Skenario 1
Waktu
Jam kerja pompaa
(puluhan menit) Start up pompa Xi,1 Xi,2 Xi,3 Xi,4 Yi,1 Yi,2 Yi,3 Yi,4
06.00 6 - - - 1 - - -
07.00 6 - - - -
08.00 4 - - - -
09.00 6 - - - 1 - - -
10.00 6 - - - -
11.00 4 - - - -
12.00 6 - - - 1 - - -
13.00 6 - - - -
14.00 4 - - - -
15.00 6 - - - 1 - - -
16.00 6 - - - -
17.00 4 - - - -
18.00 6 - - - 1 - - -
19.00 6 - - - -
20.00 4 - - - -
21.00 6 - - - 1 - - -
22.00 5 - - - -
Total 91 0 0 0 6 0 0 0
a
Lama pompa menyala dihitung puluhan menit; Xi,1 : lama menyala
pompa pertama pada waktu ke-i, Yi,1 : start up pompa pertama
pada waktu ke-i.
Tabel 8 Kondisi volume air tangki pada Skenario 1
a
GWT : Ground Water Tank.
Tabel 9 menjelaskan besar debit yang mengalir di dalam pipa. Besar debit Pipa 1 sama dengan debit Pipa 2, ini menunjukkan bahwa air dari Pipa 1 yang masuk ke dalam GWT 1 langsung dipompa menuju Pipa 2. Pipa 5 dan 6 tidak ada aliran air karena Pompa 3 dan 4 tidak dihidupkan. Hal ini menyebabkan Pipa 3 juga hampir tidak ada aliran air. Pipa 8 terdapat beberapa aliran air hanya untuk mengisi tangki fiber yang nantinya akan digunakan sebagai cadangan air tambahan untuk asrama putra yang akan dialirkan pada Pipa 10.
Waktu Tangki (m
3 )
GWT 1a GWT 2 Menara Fiber
01.00 0 0 0 0
02.00 0 0 0 0
03.00 0 0 0 0
04.00 0 0 0 0
05.00 0 0 0 0
06.00 0 0 0 0
07.00 0 0 80 100
08.00 0 0 100 100
09.00 0 0 80 80
10.00 0 0 80 100
11.00 0 0 100 100
12.00 0 0 100 60
13.00 0 0 100 80
14.00 0 0 100 100
15.00 0 0 80 80
16.00 0 0 80 100
17.00 0 0 100 100
18.00 0 0 100 60
19.00 0 0 80 100
20.00 0 0 100 100
21.00 0 0 80 80
22.00 0 10 80 90
23.00 0 10 80 80
00.00 0 10 0 0
Tabel 9 Debit air di dalam pipa pada Skenario 1
Waktu Pipa ke- (m
3
/jam)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
01.00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
02.00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
03.00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
04.00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
05.00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
06.00 180 180 0 180 0 0 100 100 0 0 0 0 07.00 180 180 0 180 0 0 80 0 80 0 80 80 08.00 120 120 0 120 0 0 60 0 60 20 80 80 09.00 180 180 0 180 0 0 100 20 80 0 80 80 10.00 180 180 0 180 0 0 80 0 80 0 80 80 11.00 120 120 0 120 0 0 40 0 40 40 80 80 12.00 180 180 0 180 0 0 100 20 80 0 80 80 13.00 180 180 0 180 0 0 100 20 80 0 80 80 14.00 120 120 0 120 0 0 60 0 60 20 80 80 15.00 180 180 0 180 0 0 100 20 80 0 80 80 16.00 180 180 0 180 0 0 80 0 80 0 80 80 17.00 120 120 0 120 0 0 40 0 40 40 80 80 18.00 180 180 0 180 0 0 120 40 80 0 80 80 19.00 180 180 0 180 0 0 80 0 80 0 80 80 20.00 120 120 0 120 0 0 60 0 60 20 80 80 21.00 180 180 10 170 0 0 90 10 80 0 80 80 22.00 150 150 0 150 0 0 70 0 70 10 80 80
23.00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 80 80 80
00.00 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Skenario 2
Dalam Skenario 2, volume Tangki 2 pada waktu tertentu dibuat terisi penuh dan mengabaikan selisih antara volume akhir dan awal khusus Tangki 2 yang terdapat dalam Kendala 15. Sehingga data parameter pompa, kebutuhan air, dan tangki yang digunakan ialah Tabel 4, 5, dan 6 yang terdapat dalam Skenario 1. Debit suplai dibuat sebesar 650.95 m3/jam dan salah satu nilai variabel yang sudah ditentukan, yaitu V3,2 = 300 m3, dan mengabaikan kendala 15 khusus tangki 2, yaitu �2 − �1,2−10 0 dan �2− �1,2+ 10 0 dianggap tidak ada.
Tabel 10 Hasil komputasi Skenario 2
Waktu
Jam kerja pompaa
(puluhan menit) Start up pompa Xi,1 Xi,2 Xi,3 Xi,4 Yi,1 Yi,2 Yi,3 Yi,4
01.00 6 - - - 1 - - -
02.00 6 - - - -
03.00 1 - - - -
05.00 - - - 3 - - - 1
07.00 6 - - - 1 - - -
08.00 2 - - 3 - - - 1
09.00 6 - - - 1 - - -
10.00 2 - - 2 - - - 1
11.00 6 - - - 1 - - -
12.00 6 - - - -
13.00 4 - - - -
14.00 6 - - - 1 - - -
15.00 6 - - - -
16.00 4 - - - -
17.00 6 - - - 1 - - -
18.00 6 - - - -
19.00 2 - - 2 - - - 1
20.00 6 - - - 1 - - -
21.00 6 - - - -
22.00 4 - - - -
Total 91 0 0 10 7 0 0 4
a
Lama pompa menyala dihitung puluhan menit; Xi,1 : lama menyala
pompa pertama pada waktu ke-i, Yi,1 : start up pompa pertama
pada waktu ke-i.
Tabel 11 Kondisi volume air tangki pada Skenario 2
Waktu Tangki (m
3 )
GWT 1a GWT 2 Menara Fiber
01.00 0 0 0 0
02.00 0 180 0 0
03.00 0 300b 50 10
04.00 0 300 80 10
05.00 0 300 80 10
06.00 0 210 80 100
07.00 0 210 80 100
08.00 0 220 100 90
09.00 0 130 80 100
10.00 0 130 100 100
11.00 0 70 80 80
12.00 0 70 100 80
13.00 0 70 100 100
14.00 0 70 80 80
15.00 0 70 80 100
16.00 0 70 100 100
17.00 0 70 100 60
18.00 0 70 100 80
19.00 0 70 100 100
20.00 0 10 80 80
21.00 0 10 100 80
22.00 0 10 100 100
23.00 0 10 80 80
00.00 0 10 0 0
Besok 0 10 0 0
a
GWT : Ground Water Tank.; bGWT 2 pada Skenario 2 sudah ditentukan dalam kondisi penuh pada pukul 03.00.
Skenario 3
Tabel 12 Data pompa pada Skenario 3
Pompa Daya (kW) Debit
Normal Awal (m3/ jam) (m3/10 menit)
Lokasi pertama
Pompa 1 18 1 000 180 30
Pompa 2 24 100 000 180 30
Lokasi kedua
Pompa 3 35 1 000 180 30
Lokasi ketiga
Dalam Skenario 3, digunakan data yang sama dengan Skenario 2, tetapi daya normal Pompa 3 dan 4 lebih besar daripada daya normal pompa di lokasi pertama. Data parameter kebutuhan air dan tangki yang digunakan ialah Tabel 5 dan 6 yang terdapat dalam Skenario 1. Debit suplai dibuat sebesar 650.95 m3/jam dan salah satu nilai variabel yang sudah ditentukan, yaitu V3,2 = 300 m3. Kendala 15 khusus Tangki 2, yaitu �2− �1,2−10 0 dan �2− �1,2+ 10 0 diabaikan. Khusus data pompa yang digunakan untuk Skenario 3 dapat dilihat pada Tabel 12. Berdasarkan data yang diberikan untuk Skenario 3 diperoleh hasil komputasi pada Tabel 13. Tabel 13 menjelaskan pompa yang digunakan dan waktu untuk menghidupkannya. Tidak seperti pada Skenario 2, Pompa 4 tidak dihidupkan sama sekali meskipun Kendala 15 untuk Tangki 2 telah diabaikan. Hal ini karena pada Skenario 3, Pompa 4 memiliki daya normal yang lebih besar dari Pompa 1 sehingga tidak efektif menghidupkan Pompa 4.
Tabel 13 Hasil komputasi Skenario 3
Waktu
Jam kerja pompaa
(puluhan menit) Start up pompa Xi,1 Xi,2 Xi,3 Xi,4 Yi,1 Yi,2 Yi,3 Yi,4
01.00 6 - - - 1 - - -
02.00 6 - - - -
03.00 4 - - - -
07.00 6 - - - 1 - - -
08.00 4 - - - -
09.00 6 - - - 1 - - -
10.00 6 - - - -
11.00 4 - - - -
12.00 6 - - - 1 - - -
13.00 6 - - - -
14.00 4 - - - -
15.00 6 - - - 1 - - -
16.00 6 - - - -
17.00 4 - - - -
18.00 6 - - - 1 - - -
19.00 6 - - - -
20.00 4 - - - -
21.00 6 - - - 1 - - -
22.00 5 - - - -
Total 101 0 0 0 7 0 0 0
a
Lama pompa menyala dihitung puluhan menit; Xi,1 : lama
menyala pompa pertama pada waktu ke-i, Yi,1 : start up pompa
pertama pada waktu ke-i.
tangki. GWT 2 terisi penuh pada pukul 03.00. Pada GWT 2 tidak terjadi pengurangan air karena Pompa 3 dan 4 tidak dihidupkan.
Tabel 14 Kondisi volume air tangki pada Skenario 3
Waktu Tangki (m
3 )
GWT 1a GWT 2 Menara Fiber
01.00 0 0 0 0
02.00 0 180 0 0
03.00 0 300b 0 60
04.00 0 300 100 80
05.00 0 300 100 80
06.00 0 300 100 80
07.00 0 300 100 80
08.00 0 300 100 100
09.00 0 300 80 80
10.00 0 300 100 80
11.00 0 300 100 100
12.00 0 300 80 80
13.00 0 300 80 100
14.00 0 300 100 100
15.00 0 300 80 80
16.00 0 300 80 100
17.00 0 300 100 100
18.00 0 300 80 80
19.00 0 300 80 100
20.00 0 300 100 100
21.00 0 300 100 60
22.00 0 300 80 100
23.00 0 300 100 70
00.00 0 300 10 0
Besok 0 300 10 0
a
GWT : Ground Water Tank.; bGWT 2 pada Skenario 3 sudah ditentukan dalam kondisi penuh pada pukul 03.00.
Skenario 4
Tabel 15 Data tangki pada Skenario 4 Tangki Vmaks (m3)a Vmin (m3) Vawal (m3)
GWT 1b 300 0 0
GWT 2 300 0 0
Menara 2 000 0 0
Fiber 100 0 0
a
Dalam Skenario 4, volume maksimum tangki menara dibuat lebih besar agar mampu menampung semua kebutuhan air asrama. Data tangki yang digunakan dalam Skenario 4 dapat dilihat pada Tabel 15. Data parameter pompa dan kebutuhan air yang digunakan ialah Tabel 4 dan 5 yang terdapat dalam Skenario 1. Debit suplai dibuat sebesar 650.95 m3/jam.
Berdasarkan data yang diberikan untuk Skenario 4 diperoleh hasil komputasi pada Tabel 16. Tabel 16 menjelaskan pompa yang dipilih dan waktu untuk menghidupkannya. Hanya Pompa 1 yang dipilih sama seperti pada Skenario 1, tetapi hanya terjadi 1 kali start up. Hal ini karena kapasitas tangki menara yang mampu menampung air cukup besar, sehingga membuat Pompa 1 hanya perlu 1 kali start up saja untuk memenuhi total kebutuhan air asrama selama 1 hari.
Tabel 16 Hasil komputasi Skenario 4
Waktu
Jam kerja pompaa
(puluhan menit) Start up pompa Xi,1 Xi,2 Xi,3 Xi,4 Yi,1 Yi,2 Yi,3 Yi,4
01.00 6 - - - 1 - - -
02.00 6 - - - -
03.00 6 - - - -
04.00 6 - - - -
05.00 6 - - - -
06.00 6 - - - -
07.00 6 - - - -
08.00 6 - - - -
09.00 6 - - - -
10.00 6 - - - -
11.00 6 - - - -
12.00 6 - - - -
13.00 6 - - - -
14.00 6 - - - -
15.00 6 - - - -
16.00 1 - - - -
Total 91 0 0 0 1 0 0 0
a
Lama pompa menyala dihitung puluhan menit; Xi,1 : lama
menyala pompa pertama pada waktu ke-i, Yi,1 : start up pompa
pertama pada waktu ke-i.
Tabel 17 Kondisi volume air tangki pada Skenario 4
Waktu Tangki (m
3 )
GWT 1a GWT 2 Menara Fiber
01.00 0 0 0 0
02.00 0 0 180 0
03.00 0 0 360 0
04.00 0 0 540 0
05.00 0 0 720 0
06.00 0 0 900 0
07.00 0 0 980 100
08.00 0 0 1000 100
09.00 0 0 1020 100
10.00 0 0 1040 100
11.00 0 0 1060 100
12.00 0 0 1160 20
13.00 0 0 1200 0
14.00 0 0 1140 80
15.00 0 0 1240 0
16.00 0 0 1180 80
17.00 0 0 1130 0
18.00 0 0 870 100
19.00 0 0 710 100
20.00 0 0 550 100
21.00 0 0 470 20
22.00 0 0 250 80
23.00 0 0 170 0
00.00 0 0 0 10
Besok 0 0 0 10
a
GWT : Ground Water Tank.
Implementasi Model
Berdasarkan data Tabel 1 – 3, asumsi, dan formulasi model yang dipaparkan pada Deskripsi Masalah diperoleh hasil komputasi dengan software LINGO 11.0. Sintaks program LINGO dapat dilihat pada Lampiran 4. Jadwal pompa yang diperoleh dari hasil komputasi diberikan pada Tabel 18.
Total jam kerja Pompa 1 dan 4 dalam sehari hanya 10 menit, sedangkan Pompa 2 selama 680 menit.
Tabel 18 Hasil komputasi Waktu
Jam kerja pompaa
(puluhan menit) Start up pompa Xi,1 Xi,2 Xi,3 Xi,4 Yi,1 Yi,2 Yi,3 Yi,4
01.00 1 - - - 1 - - -
04.00 - - - 1 - - - 1
06.00 - 6 - - - 1 - -
07.00 - 6 - - - -
08.00 - 6 - - - -
09.00 - 5 - - - -
12.00 - 6 - - - 1 - -
13.00 - 6 - - - -
14.00 - 2 - - - -
16.00 - 6 - - - 1 - -
17.00 - 6 - - - -
18.00 - 6 - - - -
20.00 - 6 - - - 1 - -
21.00 - 6 - - - -
22.00 - 1 - - - -
Total 1 68 0 1 1 4 0 1
a
Lama pompa menyala dihitung puluhan menit; Xi,1 : lama
menyala pompa pertama pada waktu ke-i, Yi,1 : start up pompa
pertama pada waktu ke-i.
Tabel 19 menjelaskan kondisi volume air untuk setiap tangki. Semua tangki selalu tersedia cadangan air setiap saat. GWT 2 hanya mengalami penurunan volume air sebesar 10 m3 karena untuk memenuhi Kendala 15.
Tabel 19 Kondisi volume air tangki
Waktu Tangki (m
3 )
GWT 1a GWT 2 Menara Fiber
01.00 200.00 200 60 25
02.00 259.95 200 66 25
03.00 300.00 200 66 25
04.00 300.00 200 66 25
05.00 300.00 190 61 30
06.00 300.00 190 45 17
07.00 276.20 190 59 5
08.00 216.20 190 36 30
09.00 156.20 190 63 5
10.00 172.15 190 66 23
a
Tabel 19 Kondisi volume air tangki (lanjutan)
Waktu Tangki (m
3 )
GWT 1 GWT 2 Menara Fiber
11.00 172.15 190 50 10
12.00 172.15 190 16 15
13.00 112.15 190 32 30
14.00 52.15 190 66 27
15.00 98.10 190 54 30
16.00 164.05 190 38 17
17.00 170.00 190 66 20
18.00 110.00 190 58 30
19.00 50.00 190 60 30
20.00 115.95 190 16 16
21.00 121.90 190 58 5
22.00 61.90 190 64 30
23.00 58.10 190 55 20
00.00 124.05 190 50 15
Besok 190.00 190 50 15
a
GWT : Ground Water Tank.
SIMPULAN DAN SARAN
Simpulan
Distribusi air bersih menggunakan pompa dapat dimodelkan ke dalam pemograman linear. Salah satu cara memodelkan ke dalam pemograman linear integer ialah dengan cara menjadwalkan pompa agar diperoleh distribusi air bersih yang optimal.
Dari hasil perhitungan model diperoleh jadwal pompa untuk distribusi air bersih di asrama TPB IPB. Pompa 1 dan 4 dihidupkan 1 kali, yaitu pada pukul 01.00 dan pukul 04.00 masing-masing selama 10 menit, sedangkan Pompa 2 dihidupkan sebanyak 4 kali dalam sehari, yaitu pada pukul 06.00 selama 230 menit, 12.00 selama 140 menit, 14.00 selama 180 menit, dan 20.00 selama 130 menit. Total jam kerja Pompa 1 dan 4 dalam sehari hanya 10 menit, sedangkan Pompa 2 selama 680 menit. Biaya listrik yang dikeluarkan setiap hari sebesar Rp. 249 789,-.
Saran
Pada karya ilmiah ini data yang digunakan adalah data hipotetik. Saran untuk penulisan selanjutnya ialah penggunaan data asli kebutuhan air di asrama dan mengkombinasikan dengan suatu software untuk menyimulasikan aliran debit air pada pipa bercabang.
DAFTAR PUSTAKA
[IPB TPB] Institut Pertanian Bogor, Tingkat Persiapan Bersama. 2010. Program Pendidikan Tingkat Persiapan Bersama IPB - TPB dalam Angka 2009/2010 [Internet] . [diunduh 2014 Jan 10]. Tersedia pada : http://tpb.ipb.ac.id/tpb-dalam-angka/category/15-tpb-dalam-angka .
[PLN] Perusahaan Listrik Negara. Jenis Golongan Tarif Pelayanan Sosial [Internet] . [diunduh 2014 Jan 10]. Tersedia di http://www.pln.co.id/?p=358. [PLN] Perusahaan Listrik Negara. Tarif Tenaga Listrik (TTL) 2013 [Internet] .
[diunduh 2014 Jan 10]. Tersedia di http://www.pln.co.id/dataweb/ TTL%202013/Tarif%20Tenaga%20Listrik%202013.jpg.
Apriyanto B. 2011. Analisis kebutuhan air dan head loss pada distribusi air bersih di kampus IPB Dramaga Bogor [skripsi]. Bogor (ID) : Institut Pertanian Bogor.
LAMPIRAN
Lampiran 1
Tarif dasar listrik layanan sosiala
a
Sumber : http://www.pln.co.id/dataweb/TTL%202013/Tarif%20Tenaga%20Listrik%202013.jpg
Lampiran 2
Data pengukuran kapasitas produksi WTPa
a
Sumber : Apriyanto (2011).
Lampiran 3
Data pemakaian air aktual asrama TPB IPBa
a
Sumber : Apriyanto (2011).
Rata-rata pemakaian air asrama putra = 314,39 m3
24 � = 13.1 m 3
/jam Rata-rata pemakaian air asrama putri = 389,47 m3
24 � = 16.2 m 3
Lampiran 4
Sintaks program LINGO 11.0 untuk masalah optimasi distribusi air bersih
SETS:
jam/1..24/:Vastra, Vastri ;
pompa/1..4/:daya_pompa, daya_awal, Qpompa ; pipa/1..12/:;
tangki/1..4/:Vmax, Vmin, Vbesok, Vawal;
link1(jam,pompa):Xpompa,Ypompa, delta, lamda; link2(jam,pipa):Qpipa;
link3(jam,tangki):Vtangki; endsets
data:
Qsuplai = 65.95;
daya_pompa, daya_awal, Qpompa, Vastra, Vastri, Vmax, Vmin, Vawal =
@ole('test.xlsx', 'daya_normal', 'daya_awal', 'deb_10menit', 'astra', 'astri', 'vmax', 'vmin', 'vawal');
@ole('test.xlsx', 'tangki', 'Xpompa', 'Ypompa', 'pipa', 'besok', 'delta', 'lamda') =
Vtangki, Xpompa, Ypompa, Qpipa, Vbesok, delta, lamda; enddata
!Fungsi objektif pemakaian listrik per hari;
min = (@sum(link1(i,k):100*daya_pompa(k)*Xpompa(i,k)) + 0.03*@sum(link1(i,k):daya_awal(k)*Ypompa(i,k)));
Biaya = 900/6*(@sum(link1(i,k):daya_pompa(k)*Xpompa(i,k)) + @sum(link1(i,k):daya_awal(k)*Ypompa(i,k))/3000); total_X = @sum(link1(i,k): Xpompa(i,k));
total_Y = @sum(link1(i,k): Ypompa(i,k));
!kondisi awal;
@for(tangki(t): Vtangki(1,t) = Vawal(t));
!biner;
@for(link1(i,k):
@gin(Xpompa(i,k)); @bin(Ypompa(i,k)); @bin(delta(i,k)); @bin(lamda(i,k)); );
!suplai;
@for(jam(i): Qpipa(i,1) <= Qsuplai );
!pipa demmand; @for(jam(i):
Qpipa(i,11) = Vastra(i); Qpipa(i,12) = Vastri(i) );
!ketersediaan air; @for(jam(i):
Vtangki(i,3) + Vtangki(i,4) >= Vastra(i) + Vastri(i); Vtangki(i,3) >= Vastri(i);
);
!stok air;
@for(link3(i,t):
!lamanya pompa bekerja tiap jam; @for(pompa(k):
@for(jam(i): Xpompa(i,k) <= 6 ));
!lokasi pertama hanya 1 pompa;
@for(jam(i): delta(i,1) + delta(i,2) <= 1);
!delta;
@for(pompa(k): @for(jam(i):
Xpompa(i,k) - 6*delta(i,k) <= 0; Xpompa(i,k) - delta(i,k) >= 0; ));
!lamda;
@for(pompa(k): @for(jam(i):
Xpompa(i,k) + 6*lamda(i,k) >= 6; Xpompa(i,k) + lamda(i,k) <= 6; ));
!start up; @for(pompa(k):
@for(jam(i)|i#GE#2:
delta(i,k) + lamda(i-1,k) - Ypompa(i,k) <= 1);
delta(1,k) - Ypompa(1,k) <= 0; );
!pipa tempat pompa; @for(jam(i):
Qpipa(i,2) = Qpompa(1)*Xpompa(i,1) + Qpompa(2)*Xpompa(i,2); Qpipa(i,5) = Qpompa(3)*Xpompa(i,3) ;
Qpipa(i,6) = Qpompa(4)*Xpompa(i,4) ; );
!pipa cabang; @for(jam(i):
Qpipa(i,2) = Qpipa(i,3) + Qpipa(i,4); Qpipa(i,7) = Qpipa(i,8) + Qpipa(i,9); Qpipa(i,9) + Qpipa(i,10) = Qpipa(i,11); );
!volume tangki; @for(jam(i)|I#GE#2:
Vtangki(i,1) = Vtangki(i-1,1) + Qpipa(i-1,1) - Qpipa(i-1,2);
Vtangki(i,2) = Vtangki(i-1,2) + 1,3) - 1,5) - Qpipa(i-1,6);
Vtangki(i,3) = Vtangki(i-1,3) + 1,4) + 1,5) - Qpipa(i-1,7) - Qpipa(i-1,12);
Vtangki(i,4) = Vtangki(i-1,4) + 1,6) + 1,8) - Qpipa(i-1,10);
);
!volume besok;
Vbesok(1) = Vtangki(24,1) + Qpipa(24,1) - Qpipa(24,2);
Vbesok(2) = Vtangki(24,2) + Qpipa(24,3) - Qpipa(24,5) - Qpipa(24,6); Vbesok(3) = Vtangki(24,3) + Qpipa(24,4) + Qpipa(24,5) - Qpipa(24,7) -
Qpipa(24,12);
Vbesok(4) = Vtangki(24,4) + Qpipa(24,6) + Qpipa(24,8) - Qpipa(24,10);
!volume selisih; @for(tangki(t):
);
!ketaknegatifan; @for(jam(i):
@for(pipa(p): Qpipa(i,p) >= 0); @for(pompa(k): Xpompa(i,k) >= 0); );
Lampiran 5
Hasil perhitungan dengan software LINGO 11.0
Global optimal solution found.
Objective value: 166523.2 Objective bound: 166523.2 Infeasibilities: 0.3637979E-11 Extended solver steps: 18935 Total solver iterations: 842665
Export Summary Report ---
Transfer Method: OLE BASED Workbook: test.xlsx Ranges Specified: 7 tangki
Xpompa Ypompa pipa besok delta lamda
Ranges Found: 7 Range Size Mismatches: 0 Values Transferred: 772
Lampiran 6
Hasil komputasi LINGO 11.0 pada Skenario 1
Hasil report LINGO 11.0 pada Skenario 1
Global optimal solution found.
Objective value: 163980.0 Objective bound: 163980.0 Infeasibilities: 0.1421085E-13 Extended solver steps: 572 Total solver iterations: 13025
Export Summary Report ---
Transfer Method: OLE BASED Workbook: test.xlsx Ranges Specified: 7 tangki
Xpompa Ypompa pipa besok delta lamda
Ranges Found: 7 Range Size Mismatches: 0 Values Transferred: 772
Variable Value
QSUPLAI 650.9500 BIAYA 246000.0 TOTAL_X 91.00000 TOTAL_Y 6.000000 VASTRA( 1) 0.000000 VASTRA( 2) 0.000000 VASTRA( 3) 0.000000 VASTRA( 4) 0.000000 VASTRA( 5) 0.000000 VASTRA( 6) 0.000000 VASTRA( 7) 80.00000 VASTRA( 8) 80.00000 VASTRA( 9) 80.00000 VASTRA( 10) 80.00000
VTANGKI( 15, 4) 80.00000 VTANGKI( 16, 1) 0.000000 VTANGKI( 16, 2) 0.000000 VTANGKI( 16, 3) 80.00000 VTANGKI( 16, 4) 100.0000 VTANGKI( 17, 1) 0.000000 VTANGKI( 17, 2) 0.000000 VTANGKI( 17, 3) 100.0000 VTANGKI( 17, 4) 100.0000 VTANGKI( 18, 1) 0.000000 VTANGKI( 18, 2) 0.000000 VTANGKI( 18, 3) 100.0000 VTANGKI( 18, 4) 60.00000 VTANGKI( 19, 1) 0.000000 VTANGKI( 19, 2) 0.000000 VTANGKI( 19, 3) 80.00000 VTANGKI( 19, 4) 100.0000 VTANGKI( 20, 1) 0.000000 VTANGKI( 20, 2) 0.000000
Lampiran 7
Hasil komputasi LINGO 11.0 pada Skenario 2
Hasil report LINGO 11.0 pada Skenario 2
Global optimal solution found.
Objective value: 179130.0 Objective bound: 179130.0 Infeasibilities: 0.2842171E-13 Extended solver steps: 10818 Total solver iterations: 830148
Export Summary Report ---
Transfer Method: OLE BASED Workbook: test.xlsx Ranges Specified: 7 tangki
Xpompa Ypompa pipa besok delta lamda
Ranges Found: 7 Range Size Mismatches: 0 Values Transferred: 772
Lampiran 8
Hasil komputasi LINGO 11.0 pada Skenario 3
Hasil report LINGO 11.0 pada Skenario 3
Global optimal solution found.
Objective value: 182010.0 Objective bound: 182010.0 Infeasibilities: 0.3694822E-12 Extended solver steps: 340 Total solver iterations: 6071
Export Summary Report ---
Transfer Method: OLE BASED Workbook: test.xlsx Ranges Specified: 7 tangki
Xpompa Ypompa pipa besok delta lamda
Ranges Found: 7 Range Size Mismatches: 0 Values Transferred: 772
Lampiran 9
Hasil komputasi LINGO 11.0 pada Skenario 4
Hasil report LINGO 11.0 pada Skenario 4
Global optimal solution found.
Objective value: 163830.0 Objective bound: 163830.0 Infeasibilities: 0.000000 Extended solver steps: 2 Total solver iterations: 1278
Export Summary Report ---
Transfer Method: OLE BASED Workbook: test.xlsx Ranges Specified: 7 tangki
Xpompa Ypompa pipa besok delta lamda
Ranges Found: 7 Range Size Mismatches: 0 Values Transferred: 772